塑料污染是當今最緊迫的全球環境挑戰之一，也是對可持續發展的最直接威脅。
1、控制塑料污染核技術（NUTEC Plastics）
根據預測，到2025年，海洋中魚與塑料重量比例可能會達到1：3，到2050年，海洋中塑料的重量可能超過魚的重量。
垃圾填埋場經常充斥著塑料垃圾，對河流、地下水和海洋等下游生態系統構成環境威脅。
此外，焚燒塑料垃圾也可能釋放有毒氣體。
所謂控制塑料污染的核技術（NUTEC Plastics），是IAEA（國際原子能機構）利用輻射技術原理，在塑料垃圾的使用和回收過程中，使用同位素示蹤技術對海洋進行監測。
該技術不僅通過科學的數據來描述和評估海洋微塑料污染，同時還示范了電離輻射在塑料回收（將塑料廢物轉化為可重復利用的資源）中的應用。
2、海洋監測
IAEA利用核能和相關的其他方法，支持海洋實驗室研究關于塑料污染對沿海和海洋生態系統的影響，可以精確跟蹤，量化微塑料顆粒和相關污染物的活動及影響。
這將可以：
(1) 確定沿海海洋沉積物、水和生物群中海洋塑料顆粒的狀態和趨勢；
(2) 評估海洋塑料生物累積途徑和對有價值海洋動物的影響；
(3) 利用這些新收集的科學信息制定風險預警，供決策參考；
利用伽馬射線和電子束輻射技術，作為塑料回收中傳統機械和化學回收方式的補充，某些類型的塑料廢物還可以進行改造，從而重新利用。
這些技術可以補充現有的回收方法，以：
(1) 根據聚合物類型對機械處理的塑料廢物進行分類；
(2) 將塑料聚合物分解成更小的組件，用作新塑料產品的原材料；
(3) 對塑料進行處理，使其能與其他材料混合，從而制成更耐用的產品；
(4) 通過輻解（輻照+化學循環）將塑料轉化為燃料和原料。
3、對IAEA成員國的好處
(1) 為塑料污染防治政策提供精確的科學信息
NUTEC Plastics將提高實驗室量化和表征海洋塑料污染的能力。
IAEA專家將幫助成員國科學家、專家收集關于塑料污染的數量、分布和影響的數據。
這些信息可用于制定塑料污染緩解和上游處置措施和政策。
(2) 強化塑料跟蹤方法
IAEA將加大力度開發性能可靠，具有成本效益的技術，以評估海洋塑料的時空豐度和特性，以便更好地了解其來源、輸送機制和影響。
這些技術將提供給成員國，包括在環境樣品中識別微塑料方式，以及對科學家和技術人員的培訓。
(3) 有效和高效的技術
輻射是一種有效且環保的方法，方便其他國家研究塑料的回收和再利用。
NUTEC Plastics提供了一個可行的選擇，以補充現有的塑料回收和再利用研究，并幫助制定相關塑料政策。
(4) 可度量性技術
NUTEC Plastics將展示輻射技術在塑料回收和再利用中的效用及其潛在的經濟效益。
IAEA將與成員國合作，特別是在回收工廠運作的地方，為這項技術提供合適的塑料原料。
這些試點之后可能會有大規模的示范性塑料廢物回收廠。在展示可度量性之后，原子能機構將向合作伙伴轉讓專門知識和技術。
4、土壤塑料污染解決方案
塑料在農業中被廣泛用作土壤覆蓋物，也被用于“塑料棚農業”，塑料棚農業已成為土壤中塑料污染的主要來源(圖源：H. Wang/Foshan University）
經?？梢钥吹狡≡诤Ｑ蟊砻嫔系拇笃?，解決塑料污染問題已刻不容緩，但這一挑戰遠不止眼前。
雖然塑料和微塑料——小于5毫米的物品——會積聚并影響海洋環境，但問題的根源大多在土地污染。
根據發表在《全球變化生物學》上的一項研究，經常流入海洋的陸基塑料污染估計至少是海洋污染的四倍。
為了應對這一日益嚴峻的挑戰，IAEA正在啟動一個協調的研究項目，以解決陸基塑料污染問題。
“通過土壤侵蝕和地表徑流，土壤中的微塑料流到了海洋中，因此，土壤是海洋塑料污染的主要來源，”澳大利亞紐卡素大學環境化學教授Nanthi Bolan在最近發表的關于土壤中微塑研究中說，“土壤在污染物的轉化及其隨后轉移到其他環境中起著重要作用，受影響的環境包括海洋和含有氧化亞氮等排放物的大氣。
塑料通過填埋場的處置，以及通過在農業中使用塑料板或使用堆肥（含微塑料）造成微塑料沉降在土壤中。
“與從陸地轉移微塑料相比，直接向海洋處置塑料相對不太明顯。比土壤顆粒輕的微塑料，如沙子、淤泥和粘土，很容易流失到水道中，”Bolan補充道。
為了幫助減輕塑料污染及其對環境、生物體和食物鏈的總體影響，IAEA與FAO（聯合國糧食及農業組織）合作，正在開展研究和開發工作，以研究使用核技術解決微型塑料問題。
FAO/IAEA土壤和水管理負責人Lee Heng說：“查明微塑料污染源并提高認識將大大有助于防止微塑料進入環境。此外，了解塑料和相關污染物的行為機制將有助于確定對環境的影響以及利用微生物降解微塑料的潛力。”
5、生物可降解塑料
2020年，IAEA研發氣相色譜-燃燒同位素比值質譜儀（GC-c-IRMS）。其應用之一是化合物特異性穩定同位素（CSSI）技術。
Heng解釋說，該技術將用于檢測各種微生物群降解合成塑料基質的能力。
除CSSI外，碳同位素比率還將用于研究微塑料的溫室氣體（GHG）排放。塑料污染是二氧化碳、甲烷和乙烯排放的來源，這些GHG加劇了氣候變化。
"我們不分青紅皂白地在堆填區棄置塑膠,在化妝品中使用微球（去角質）,以及在紡織品中使用微纖維,導致塑膠污染。人們正在努力生產生物可降解塑料，這可能為塑料污染提供一些解決方案，但生物塑料可能不是管理塑料污染的靈丹妙藥。” Bolan說。
Bolan繼續說，常用的可生物降解生物塑料“在自然條件下保持了機械式完整性，如果被海洋或陸生動物攝入，可能造成身體傷害。”
生物可降解塑料在自然和工程環境中可能存在潛在問題。在填埋場厭氧環境中，生物降解會產生甲烷。
此外，這些生物塑料需要高溫、可控通風和濕度才能完全降解。
6、食品鏈中的微塑料、納米塑料
由于其體積小，微塑料，特別是由微塑料降解產生的納米塑料，可以進入生物體的內部器官，其上的污染物可能同時進行了轉移。可能包括持久性有機污染物，如多氯聯苯（PCBs），以及痕量金屬，如汞和鉛。
積聚在塑料上或其附著上的塑料污染物進入食物鏈，最終會轉移到人類身上，引起越來越多的食品安全問題。
FAO/IAEA聯合中心的實驗室配備了研究食品中是否存在微塑料的設備。
“能量色散X射線光譜、紅外和拉曼光譜等技術可用于篩選食品中的塑料，從而實現風險評估和管理，”聯合中心食品和環境保護部門負責人Andrew Cannavan說。
Cannavan補充說，IAEA擁有開發塑料添加劑和成分分析方法的儀器，這些添加劑是造成微塑料污染的主要原因之一。
塑料和橡膠造成的污染已成為全球關注的問題。聚合物材料（塑料和橡膠）在城市和工業廢物中所占比例不斷增加——要么管理不善，要么在垃圾填埋場中積累。
由于聚合物材料不易分解，廢棄聚合物的處理是一個嚴重長期的環境問題，大多數塑料逐漸分解形成微粒，最終到達海洋。
7、輻射技術的應用
塑料價值鏈，輻射技術可用于提高回收效率（圖源：網絡）
輻射技術可以用來緩解這個問題。一些研究結果表明，輻射技術能夠將塑料廢物轉化為各種其他用途材料，為環境可持續性和材料創新提供可能。
特別是，高能輻射可用于降解和改造聚合物廢物，使其能夠以多種方式重新利用。例如，在混凝土和瀝青等材料中，以及新的塑料產品或更高效無毒的能源回收燃料組件中。
建立聚合物材料回收的最佳工藝是一項世界性的挑戰，這項技術主要難點在成本問題。一旦推廣，不僅能夠減少聚合物廢物的影響，同時提高廢物回收率，使中小型工業能夠負擔得起塑料回收技術，以緩解工業廢物問題。
IAEA正在啟動一個新的五年期協調研究項目（CRP），該項目涉及利用輻射技術回收塑料和橡膠的戰略方法。
CRP總體目標是通過研究和開發，擴大可行性研究，以優化利用輻射技術回收塑料廢物的過程。
具體研究目標有：
1.為適應輻射工藝，開發用于高性能結構和非結構應用的新型材料：
a） 將塑料聚合物分解成更小的組分，作為消費品所需的化學原料或添加劑；
b） 對聚合物廢料進行改造，將其重新用作結構和非結構復合材料，作為填料、粘合劑和置換劑；
c） 生成功能化材料，通過輻射誘導接枝制備具有環境兼容性的先進材料；
d） 促進聚烯烴的靜電分離，提高原料質量；
e） 當聚合物用于能量回收（焚燒發電等）時，同時也消除了有毒化合物。
2.促進成員國之間涉及工業、研究機構和基金會、大學以及其他環境和制造企業的國際合作；
3.為開發試驗性回收項目進行可行性研究，并制定設計和開發指南；
4.建立輻射技術專家及其實驗室的跨學科協作網絡，以應對目前塑料廢物回收方面的挑戰；
5.共同開發創新配方和方法，并為特定用途的塑料廢物回收設施的設計和擴大規模建立先進的結構-性能關系。
